Žahavci

Ač žahavci (Cnidaria) nedávným přeřazením žebernatek (Ctenophora) na bázi veškerého živočišstva zřejmě přišli o někdejší blízké příbuzné, rozhodně neztratili nic na své zajímavosti. Na rozdíl od žebernatek jsou někteří jejich zástupci relativně zavedenými modelovými organismy a vzhledem k jejich pozici ve fylogenezi živočichů mohou jejich genomy stále ukrývat nejednu indicii k pochopení původu mnohobuněčného života, alespoň tedy v jeho živočišné variantě. Sekvenace genomu sasanky Nematostella vectensis, nenápadného mořského korálnatce, nám kupříkladu umožnila nahlédnout, jakou podobu mohl mít genom posledního společného předka paprsčitě souměrných žahavců a nás, dvoustranně souměrných „bilatérií“.

Do našeho dvoustranně souměrného příbuzenstva spadá naprostá většina známých živočichů, vyznačujících se v zásadě tím, že jsme na nich obvykle schopni rozlišit, že mají přední konec, kde je levý bok a kde břicho. Takové tvory dělíme pak do dvou základních skupin: druhoústí, mezi něž se spolu s dalšími strunatci a ostnokožci sami řadíme, a prvoústí, kteří zahrnují bohaté skupiny, jako jsou hmyz, korýši, měkkýši, popřípadě kroužkovci nebo hlístice (ale i zvláštnosti typu ramenonožců, ploutvenek či vířníkovců). Studium genomů napříč bilaterálně souměrnými živočichy (jmenovitě u prvoústých octomilky a háďátka a u druhoústých obratlovců) ukázalo, že nejkomplexnějším a nejobsáhlejším genomem se mohou chlubit obratlovci. Na druhou stranu řada genů je všem bilatériím společná a během zárodečného vývoje pomáhá organizovat právě charakteristický komplikovaný tělní plán. Z takového srovnání pochopitelně není možno říci, zda je původnější stav u prvoústých, nebo druhoústých – tedy zda komplexita genomu u druhoústých v průběhu jejich evoluční historie rostla, nebo naopak u prvoústých klesala. A právě tady přicházejí ke slovu žahavci jakožto skupina, jejíž vznik se datuje před rozdělení bilatérií.

Už první analýzy některých konkrétních genových rodin (tj. souborů genů s často obdobnou funkcí, sdílejících společný původ v jediné výchozí sekvenci) naznačovaly, že u žahavců, přes jejich zcela odlišnou tělní organizaci, existuje obdobná regulace základního tělesného plánu. Z přečteného genomu však vyplynuly poznatky ještě překvapivější – genom „nematostely“ nápadně připomíná ten náš, obratlovčí (pokud jde o obsah genů a celkovou organizaci). Dokonce i v uspořádání genů na chromozomech lze vystopovat značné podobnosti. Obratlovci tedy ve svých buňkách zakonzervovali informaci strukturovanou podobně, jako tomu bylo u dávných předků. Prvoústí se naopak řady genů či jejich částí vzdali a zbylou informaci řádně zpřeházeli, čímž se původnímu uspořádání značně vzdálili. Kromě dopadů na chápání historie veškerého živočišstva má takový sekvenovaný genom žahavce pochopitelně dopady i čistě vnitrooborové. Pro knidology je tak jistě zajímavé, že oddělení korálnatců (např. Nematostella) od polypovců (např. známý nezmar – Hydra) zhruba odpovídá rozpadu bilatérií na prvo- a druhoústé, což ukazuje na hluboké rozdíly mezi jednotlivými třídami žahavců. Závěrem snad zbývá prostor na stručný statistický souhrn: Autoři identifikovali 7766 genových rodin, existujících u společného předka žahavců a bilatérií. Z těchto výchozích sekvencí lze vyvozovat původ celých dvou třetin genů, jež známe u člověka. U prvoústých nicméně asi 1300 z nich zcela chybí (nebo je značně pozměněno) – alespoň tedy u octomilky a háďátka. Naproti tomu druhoústí přišli o pouhých 33. Celých 673 genových rodin bylo pak popsáno pouze u bilatérií a u nematostely chybějí. Právě mezi nimi by se tak mohly ukrývat klíčové novinky, které dvoustranně souměrným živočichům umožnily dosáhnout tak ohromující rozmanitosti. (Science, doi: 10.1126/science.1139158)